Открит е изцяло нов тип магнитна вълна, която преминава през външното ядро ​​на Земята

Докато вулканичните изригвания и земетресенията служат като незабавни напомняния, че вътрешността на Земята не е мирна, има и други неуловими динамични процеси, протичащи дълбоко в краката ни. Използвайки информация от сателитната мисия Swarm на Европейската космическа агенция, учените откриха изцяло нов тип магнитна вълна, която преминава през външната част на външното ядро ​​на Земята на всеки седем години. Това забележително откритие, представено днес на симпозиума Living Planet на Европейската космическа агенция, отваря нов прозорец към свят, който никога няма да видим.

Магнитното поле на Земята Той е като огромен балон, който ни предпазва от натиска на космическата радиация и заредени частици, пренасяни от силни ветрове, които избягват слънчевата гравитация и преминават през Слънчевата система. Без нашето магнитно поле животът, какъвто го познаваме, не би могъл да съществува.

рояк на съзвездието. Кредит: ESA/ATG Medialab

Разбирането как и къде точно се създава нашето магнитно поле, защо то постоянно се колебае, как взаимодейства със слънчевия вятър и всъщност защо в момента отслабва, е не само от академичен интерес, но и от полза за обществото. например, Слънчевите бури могат да унищожат комуникационните мрежи И навигационни системи и сателити, така че макар да не можем да направим нищо за промените в магнитното поле, разбирането на тази невидима сила ни помага да се подготвим.

По-голямата част от полето е създадено от океан от прегрявано, въртящо се течно желязо, което образува външното ядро ​​на Земята на 3000 километра (1900 мили) под краката ни. Действайки като въртящ се проводник в динамо за велосипеди, той генерира електрически токове и постоянно променящо се електромагнитно поле.

Мисията Swarm на Европейската космическа агенция, състояща се от три идентични спътника, измерва тези магнитни сигнали, които произхождат от ядрото на Земята, както и други сигнали, които идват от кората, океаните, йоносферата и магнитосферата.

След изстрелването на три спътника Swarm през 2013 г., учените анализират своите данни, за да получат нова представа за много от естествените процеси на Земята, от космически климат на мен Физика и динамика Бурното сърце на земята.

Използвайки информация от сателитната мисия Swarm на Европейската космическа агенция, учените откриха изцяло нов тип магнитна вълна, която преминава през външната част на външното ядро ​​на Земята на всеки седем години. Това забележително откритие отваря нов прозорец към свят, който никога не можем да видим. Тази мистериозна вълна осцилира на всеки седем години и се разпространява на запад със скорост до 1500 километра (900 мили) годишно. Кредит: ESA/Planet Insights

Измерете нашето магнитно поле от космоса Това е единственият реален начин за търсене в дълбините на земното ядро. Сеизмологията и минералната физика предоставят информация за физическите свойства на ядрото, но те не хвърлят никаква светлина върху генериращото динамо движение на течното външно ядро.

Но сега, използвайки данни от мисията Swarm, учените откриха скрита тайна.

Статия, публикувана в списанието Известия на Националната академия на науките, описва как екип от учени е открил нов тип магнитна вълна, която преминава през „повърхността“ на външното ядро ​​на Земята – там, където ядрото се среща с мантията. Тази мистериозна вълна осцилира на всеки седем години и се разпространява на запад със скорост до 1500 километра (900 мили) годишно.

„Геофизиците отдавна са теоретизирали за съществуването на такива вълни, но се смята, че те се появяват в много по-дълги времеви интервали, отколкото показват нашите изследвания“, каза Никълъс Жилет от Университета в Гренобъл Алпите и водещ автор на статията.

Измерванията на магнитно поле от базирани на Земята инструменти предполагат, че има някакъв вид вълново движение, но се нуждаехме от глобалното покритие, което измерванията от космоса осигуряват, за да разкрием какво наистина се случва.

„Комбинирахме сателитни измервания от Swarm, както и от по-ранната мисия на Германия Champ и датската мисия Ørsted, с компютърен модел на геодинамото, за да обясним какво причиняват наземните данни – и това доведе до нашето откритие.

Поради въртенето на Земята тези вълни се подреждат в колони по оста на въртене. Промените в движението и магнитното поле, свързани с тези вълни, са най-силни в близост до екваториалната област на ядрото.

Докато изследването показва магнитни вълни на Кориолис близо до седемгодишен период, остава въпросът за съществуването на такива вълни, които биха осцилирали в различни периоди.

Д-р Джилет добави: „Магнитните вълни вероятно са причинени от смущения дълбоко в флуидното ядро ​​на Земята, вероятно свързани с струи на плаваемост. Всяка вълна се определя от нейната продължителност и типична скала на дължина, а периодът зависи от характеристиките на действащите сили. магнитни вълни на Кориолис, периодът означава силата на магнитното поле вътре в сърцето.

„Нашето изследване предполага, че може да има и други вълни като тази, вероятно с по-дълга продължителност – но тяхното откриване зависи от по-нататъшни изследвания.“

Елиас Дарас, учен от мисията Swarm на ESA, отбеляза: „Това текущо изследване със сигурност ще подобри научния модел на магнитното поле във външното ядро ​​на Земята. То също може да ни даде нов поглед върху електрическата проводимост на долната мантия, както и за Термичната история на Земята.“

Справка: „Сателитните магнитни данни разкриват междугодишните вълни в ядрото на Земята“ От Никълъс Гилет, Феликс Герек, Доминик Голт, Тобиас Швайгер, Джулиан Обер и Матю Естас, 21 март 2022 г. Достъпно тук Известия на Националната академия на науките.
DOI: 10.1073/pnas.2115258119

С подкрепата на програмата „Наука за обществото“ на Европейската космическа агенция, това изследване беше представено на симпозиума „Жива планета“ на Европейската космическа агенция, който се провежда тази седмица в Бон, Германия. Присъстващите ще чуят за най-новите научни открития на нашата планета и как наблюдението на Земята от космоса подкрепя екологичните изследвания и действия за борба с климатичната криза. Те също така чуват за новите космически технологии и за нови възможности, които се появяват в бързо променящия се сектор за наблюдение на Земята. Избрани сесии се излъчват, вж ESA уеб телевизионни канали.